專利名稱：鉤式換向器的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1所述類型的用于電機(jī)電樞的鉤式換向器。
用于電機(jī)電樞的鉤式換向器具有換向片，電流通過(guò)炭刷傳導(dǎo)到這些換向片上?？尚D(zhuǎn)的電機(jī)電樞的繞組線與換向片導(dǎo)電連接。另外，為了制成這種帶有鉤式換向器的電機(jī)電樞，將繞組線繞在該鉤式換向器的換向片的各一個(gè)換向器鉤上。在此，在必需的繞組線與換向器鉤連接過(guò)程中，重要的是換向器鉤與繞組線之間始終具有良好的機(jī)械連接質(zhì)量和電氣連接質(zhì)量。利用熱接合(Hot-staking)作為連接工藝。其中，換向器鉤變形使繞組線被夾緊，然后施加一個(gè)電壓，使換向器鉤和繞組線受熱，這主要是因?yàn)樵诶@組線與換向器鉤之間存在接觸電阻。在此，繞組線的絕緣層熔化并且在繞組線與換向器鉤之間發(fā)生擴(kuò)散焊接。
在換向片上通常還安置一個(gè)碳段，如從US-PS5,925,961中已知的那樣。
該碳段例如通過(guò)釬焊與換向片連接。
在繞組線與換向器鉤之間的連接過(guò)程、特別是熱焊產(chǎn)生熱時(shí)，該碳段與換向片之間的釬焊連接會(huì)以一種所不希望的方式至少部分地再脫開(kāi)或者該碳段會(huì)移動(dòng)。這就降低了電氣特性、例如碳與換向片之間的接觸電阻或者降低了電刷的碳表面的運(yùn)轉(zhuǎn)特性或電機(jī)電樞的壽命。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)與此相比，具有權(quán)利要求1特征的本發(fā)明鉤式換向器的優(yōu)點(diǎn)是，以簡(jiǎn)單的方式和方法保護(hù)碳段與換向片之間的釬焊連接避免過(guò)多受熱，并且不會(huì)對(duì)釬焊連接產(chǎn)生不利影響。
通過(guò)在從屬權(quán)利要求中給出的特征可以實(shí)現(xiàn)對(duì)在權(quán)利要求1中述及的鉤式換向器的進(jìn)一步有利擴(kuò)展和改進(jìn)。
有利的是，減小處于換向器鉤與碳段之間的橫截面積，因?yàn)橥ㄟ^(guò)減小橫截面積使該區(qū)域內(nèi)的熱傳導(dǎo)能力減小。
此外有利的是，這樣改變換向器鉤與碳段之間的區(qū)域，例如通過(guò)改變化學(xué)成分或者通過(guò)改變換向片的結(jié)構(gòu)，使得熱傳導(dǎo)能力減小。
對(duì)于繞組線與換向器鉤之間的連接過(guò)程有利的是，換向器鉤與具有較小熱傳導(dǎo)能力的區(qū)域之間的間距這樣大，使得在那里可以裝上一個(gè)電極。
附圖
在附圖中簡(jiǎn)單地示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例并且在下面的說(shuō)明中詳細(xì)地進(jìn)行解釋。該附圖以軸向橫剖面示出一個(gè)本發(fā)明鉤式換向器。
換向片11在其一個(gè)軸向端12上的一段上承載一個(gè)碳段13，該碳段通過(guò)釬焊連接15固定在換向片11上。但本發(fā)明不局限于碳段13，而是涉及所有與換向片11連接的并且熱敏的區(qū)段。在換向片11的另一個(gè)軸向端17上構(gòu)成一個(gè)換向器鉤19。通過(guò)該換向器鉤19，一個(gè)繞組線21與換向片11導(dǎo)電連接。換向片11的材料、例如銅或銅合金具有一個(gè)單位熱導(dǎo)率□并且垂直于對(duì)稱軸線3在換向器鉤19和碳段13之間具有一個(gè)橫截面積A。
在用于連接換向器鉤與繞組線的連接過(guò)程中，例如在熱焊過(guò)程中，將兩個(gè)電極23安置在換向片11上。一個(gè)電極被安放在換向器鉤19上，另一個(gè)電極23例如被安放在換向器鉤19與碳段13之間。在連接過(guò)程中產(chǎn)生不可避免的熱，在現(xiàn)有技術(shù)中，該熱量會(huì)使與換向片11的釬焊連接15至少部分地熔化。
為了避免這種情況，在至少一個(gè)位于換向器鉤19與碳段13之間的長(zhǎng)度為d的區(qū)域25內(nèi)在連接過(guò)程期間的熱傳導(dǎo)被減少。在換向器鉤19與碳段13之間可以存在一個(gè)或多個(gè)這樣的區(qū)域25。在安置在換向片11上的電極23附近，該區(qū)域25位于碳段13和緊靠近的電極23之間。
對(duì)于一個(gè)給定的溫度差，通過(guò)區(qū)域25傳導(dǎo)的熱由系數(shù)(□*A/d)確定，也就是說(shuō)，在該區(qū)域25內(nèi)的熱傳導(dǎo)能力相應(yīng)于該系數(shù)。通過(guò)適當(dāng)選擇這些參數(shù)中的至少一個(gè)，可以保護(hù)釬焊連接15避免過(guò)高地受熱。
首先，這可以如附圖中所示這樣實(shí)現(xiàn)，即在徑向上和/或垂直于徑向減小區(qū)域25內(nèi)的橫截面積A。
此外可能的是，減小區(qū)域25內(nèi)的熱導(dǎo)率□。這例如可以通過(guò)局部改變化學(xué)成分來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)向換向片材料中混合具有較小熱導(dǎo)率的顆粒，使換向片11在區(qū)域25內(nèi)的熱傳導(dǎo)能力減小。
但也可以通過(guò)改變換向片11在區(qū)域25內(nèi)的結(jié)構(gòu)使熱傳導(dǎo)能力減小，例如通過(guò)將區(qū)域25設(shè)置成多孔的。
也可以將區(qū)域25的長(zhǎng)度d加長(zhǎng)，以減小其熱傳導(dǎo)。
也可以改變系數(shù)(□*A/d)中的兩個(gè)或三個(gè)參數(shù)。
對(duì)于連接過(guò)程有利的是，換向器鉤19與區(qū)域25之間的間距這樣大，使得能夠?qū)⒁粋€(gè)電極23完全安置在此處而不接觸到區(qū)域25。
盡管存在這樣的可能性，即首先實(shí)施熱焊過(guò)程，然后借助于釬焊將碳段安置在換向片11上，但這種方法與標(biāo)準(zhǔn)方法相比并且在繞組線21已經(jīng)觸點(diǎn)接觸的情況下造成明顯的問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.電機(jī)電樞的鉤式換向器，其具有至少一個(gè)換向片(11)，該換向片在一個(gè)軸向端(17)上具有一個(gè)換向器鉤(19)，并且該換向片在另一個(gè)軸向端(12)上具有至少一個(gè)碳段(13)，其特征在于，換向片(11)在至少一個(gè)位于換向器鉤(19)與所述至少一個(gè)碳段(13)之間的長(zhǎng)度為(d)的區(qū)域(25)內(nèi)垂直于長(zhǎng)度(d)具有一個(gè)橫截面積(A)，并且，在該區(qū)域(25)內(nèi)的熱傳導(dǎo)能力小于換向器鉤(19)與該區(qū)域(25)之間的熱傳導(dǎo)能力。
2.按權(quán)利要求1所述的鉤式換向器，其特征在于，換向片(11)在區(qū)域(25)內(nèi)的橫截面積(A)小于換向器鉤(19)與該區(qū)域(25)之間的一個(gè)橫截面積。
3.按權(quán)利要求1或2所述的鉤式換向器，其特征在于，為了減小位于換向器鉤(19)與所述至少一個(gè)碳段(13)之間的該區(qū)域(25)內(nèi)的熱傳導(dǎo)能力，使換向片(11)的材料化學(xué)成分或其結(jié)構(gòu)相對(duì)于換向器鉤(19)與該區(qū)域(25)之間的換向片區(qū)域被改變，使得系數(shù)(□*A/d)減小。
4.按權(quán)利要求1至3之一或多項(xiàng)所述的鉤式換向器，其特征在于，換向器鉤(19)與所述區(qū)域(25)之間的間距這樣大，使得一個(gè)電極(23)可以以其接觸面(27)被完全安置在那里。
全文摘要
在現(xiàn)有技術(shù)的鉤式換向器中,用于連接碳段(13)與換向片(11)的釬焊連接(15)會(huì)脫開(kāi),因?yàn)樵谟糜诠潭ɡ@組線的熱接合過(guò)程中產(chǎn)生熱。本發(fā)明鉤式換向器(1)在換向器鉤(19)與碳段(13)之間具較小的熱傳導(dǎo)能力,從而保護(hù)釬焊連接(15)避免過(guò)熱。
文檔編號(hào)H01R39/32GK1389006SQ01802660
公開(kāi)日2003年1月1日 申請(qǐng)日期2001年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月30日
發(fā)明者烏爾里希·呂德克 申請(qǐng)人:羅伯特·博施有限公司